雜交水稻育種更高層次的發展,是利用遠緣有利基因培育雜交水稻,特別是培育一系法雜交稻。
利用野生稻和其他種屬的有利基因、C4作物的高光合效率基因等(高等植物根據光合作用最初產物的不同,分為C4和C3作物,前者的光合作用一般比後者強,甘蔗、玉米等是C4作物,而水稻、小麥等多數植物屬C3作物),培育遠緣雜交稻,具有比現有雜交稻強大得多的優勢。
1987年,袁隆平提出雜交水稻育種分三個發展階段的戰略:育種方法從三系法到兩系法再到一系法,朝著程式由繁到簡而效率越來越高的方向發展;雜種優勢水平從品種間到亞種間再到遠緣雜種優勢利用,朝著優勢越來越強的方向發展。
現在生產上套用的雜交水稻主要屬於三系法品種間雜種優勢利用與兩系法亞種間雜種優勢利用範疇。一系法遠緣優勢利用現在已研究成功,為了使該技術能得到推廣套用,現公開該技術。方法如下:
目前,人們普遍認為雜交育種的雜種優勢只存在雜種一代,而不知農作物雜交之後,雜交種子旁邊萌發的側芽,經培育二次開花自交結實,它的種子同樣具有雜種優勢。
發明人經過長期的實踐,發現了上述原理,並且,發明人利用該發現,進而發明了固定水稻雜種優勢的方法。
選取水稻品種母體;將上述母體去雄處理;將上述母體與父本雜交;培植雜交後的母體使腋芽萌發生長;使上述腋芽開花並自交結實;獲取上述腋芽處的自交種子。由於採取的是腋芽開花後的自交種子,與雜交種子同樣具有雜種優勢;由於上述自交種子具有雜種後代不容易分離的優點,因此,其具有固定水稻雜種優勢的技術效果。 以下以一個優選的實施例來對上述原理和方法進行描述。
首先,我們選取一種純合的優良水稻品種作母體; ‍
接著,我們將其整穗去雄與父本雜交;
在受精結實後,施以適量氮肥,以利於腋芽萌發生長;
一般地,我們選取的腋芽是水稻母體倒二葉位置的腋芽;
利用水稻腋芽的二次開花結實特性,使其自交結實。
在自交種子成熟後,採收倒二葉腋芽的自交種子作為來年的繁殖材料,而該自交種子就是具有了雜種優勢並且已經固定了的新品種。
由於雜種一代種子後代會分離,所以不作為固定雜種優勢的對象用來繁殖。
即農作物雜交受精後,雜交種子旁邊萌發的側芽二次開花自交結實,它的自交種子具有雜種優勢,尤其是水稻的倒二葉腋芽,其固定雜種優勢最好。
該方法雖然只是拿水稻來做示例,但同樣可用於其它農作物的育種,如小麥、西瓜、油菜、辣椒等等,可以說,凡是具有二次開花自交結實的作物都可用此方法,當然,這還須要實驗數據才能得出結論。比如玉米就不能用此方法,因玉米一生當中雄花只開一次,玉米的腋芽再生就不可能自交結實。而解決該技術缺點的唯一辦法可能只有組織培養,利用組織培養培植再生株,這樣才能開出雄花使其自交結實。
由於該技術是新技術,用傳統的理論根本解釋不了該現象。因為該技術得出的實驗數據嚴重的違背了孟德爾遺傳定律。下面我以我多年的
水稻雜交試驗說明:
按照我目前的技術方法操作,會得出兩種結果:
(1)自交雜種一代產生雜種優勢,並且性狀一致,像這樣的雜種後代就不會分離。(相信大家都知道F1,這個就不用說了,而自交雜種一代是上述腋芽處的自交種子,現暫時稱自交雜種一代)
(2)自交雜種一代產生雜種優勢,但表現不一致,產生多個表現型,也就是自交雜種一代分離,像這樣的一般在第二代或第三代能固定雜種優勢。
上述只是水稻雜交實驗,因個人能力有限,我也只能集中精力做這一件事情。為了使該技術能儘快得到推廣套用,所以公開該技術供大家研究,也只有這樣才能真正造福世界人民。藏著掖著最終將阻礙新技術的發展。
聯繫人:吳國華
地址:江西省鉛山縣新灘鄉西坂村
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